加工中心自動換刀機械手機構可靠性分析研究.pdf

1、自動換刀機械手作為加工中心的重要功能部件，是實現(xiàn)自動換刀功能的關鍵，其機構可靠性水平關系到整機的可靠性水平。由于擔負著在工作過程中隨時換刀的重要任務，換刀機械手能否正常工作，直接影響加工中心的運行和使用。
　　首先，課題介紹了加工中心可靠性研究的背景，國內外相關研究的發(fā)展狀況，以及本課題研究的目的與意義。并簡要介紹了數(shù)控機床功能部件可靠性研究的概況，闡述了課題研究的主要內容。
　　其次，采用故障模式、影響及危害性分析(FME

2、CA)方法對機械手機構失效問題進行分析，分步完成故障模式及影響分析(FMEA)和危害性分析(CA)，形成機械手機構的FMECA報告。分析得出機械手的關鍵零部件清單，并按照故障的嚴酷度和危害度，以及故障在危害度矩陣中的位置，對機械手的Ⅰ，Ⅱ類故障進行排序。
　　第三，課題采用故障樹分析(FTA)方法對機械手系統(tǒng)進行分析。相較而言，F(xiàn)MECA可以更加詳細的描述零部件故障對系統(tǒng)的影響;而FTA可以通過故障分析得出系統(tǒng)的可靠度。同時應用二

3、者可以更加清晰合理地解釋零部件故障與系統(tǒng)失效之間的聯(lián)系。
　　第四，完成了機械手抓刀機構的機構可靠性分析。對機械手抓刀機構進行運動學分析，建立ADAMS參數(shù)化仿真模型，編制ADAMS命令實現(xiàn)機械手仿真程序，利用Monte Carlo模擬法隨機性修改參數(shù)化變量，分析和計算仿真結果，得出尺寸誤差對機械手可靠性的影響。
　　最后，對機械手機構進行可靠性分配。建立了機械手系統(tǒng)在正常工況下的系統(tǒng)可靠性模型，對機械手可靠性分配方法進行了